Studium dědičných poruch glykosylace pomocí průtokové cytometrie

Abstract

Congenital disorders of glycosylation (CDG) are a group of rare inherited diseases resulting from defects in the biosynthesis and processing of glycoproteins and glycolipids. These defects affect a wide range of cellular processes, including intracellular signaling, protein stability, intercellular communication, and energy metabolism. The clinical manifestations of CDG are highly variable and include neurological disorders, dysmorphic features, immunodeficiencies, and other multisystem complications. A significant subgroup of more than 170 genetically described CDG types is represented by defects in glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor biosynthesis. Genes associated with GPI biosynthesis defects, whose roles in CDG pathogenesis are not yet fully understood, include PIGN, PISD, PIGG, and GPAA1. The aim of this thesis was to expand diagnostic approaches for detecting patients with GPI anchor defects and to analyze the impact of mutations in related genes on cellular processes using cultured skin fibroblasts and blood cells from patients with GPI deficiencies. The methodological approach includes the assessment of GPI-anchored protein expression (CD markers) on the surface of blood cells and fibroblasts using flow cytometry (FACS), evaluation of selected mitochondrial protein expression by...

Dědičné poruchy glykosylace (CDG, z angl. congenital disorders of glycosylation) představují skupinu vzácných dědičných onemocnění, která vznikají v důsledku poruch biosyntézy a úpravy glykoproteinů a glykolipidů. Tyto defekty ovlivňují široké spektrum buněčných procesů, včetně intracelulární signalizace, stability proteinů, mezibuněčné komunikace a energetického metabolismu. Klinické projevy CDG jsou velmi variabilní a zahrnují neurologické poruchy, dysmorfické rysy, imunodeficience a další multisystémové komplikace. Významnou skupinu z více než 170 geneticky popsaných typů CDG, představují defekty biosyntézy glykosylfosfatidylinositolové kotvy (GPI). Mezi geny spojené s poruchami biosyntézy GPI kotvy, a jejichž role v patogenezi CDG dosud není úplně objasněna, patří i PIGN, PISD, PIGG a GPAA1. Cílem této práce bylo rozšířit diagnostické přístupy pro záchyt pacientů s defekty GPI kotvy a analyzovat vliv mutací v souvisejících genech na buněčné procesy s využitím kultivovaných kožních fibroblastů a krevních buněk od pacientů s defekty GPI. Metodický přístup zahrnuje hodnocení exprese GPI-kotvených proteinů (CD markery) na povrchu krevních buněk a fibroblastů metodou průtokové cytometrie (FACS), vyšetření exprese vybraných mitochondriálních proteinů metodou Western blot a analýzu ATP produkce ve...